Powieść Chrisa Hemswortha i jego przyszłej żony Elsy Pataki szybko się rozwinęła. Jednak nie przeszkodziło im to w budowaniu harmonijnego związku i silnego sojuszu trwającego dłużej niż pięć lat.
Chris Hamsworth poznał swoją przyszłą żonę Elsę Pataki w 2010 roku podczas imprezy, na którą zostali zaproszeni. Chris w tym czasie przeniósł się już z Australii do Stanów Zjednoczonych i zbudował bardzo udaną karierę aktorską. Elsa Pataki jest także aktorką. Ma hiszpańskie korzenie, chociaż mieszkała i pracowała w Hollywood. Dziewczyna starsza od Chris Hemsworth przez sześć lat.
Jak sam Chris mówi, spotkanie z Elsą natychmiast stało się dla niego zgubne. Uświadomił sobie, że to miłość od pierwszego wejrzenia. Jednak pomimo przytłaczających uczuć młodych ludzi udało im się dość długo ukrywać swoje relacje przed dziennikarzami i opinią publiczną. Znajomość odbyła się na początku 2010 roku i dowiedziała się wszystkiego o związku pary tylko we wrześniu, po tym jak Chris Hemsworth i Elsa Pataki pojawili się razem na imprezie LACMA. W tym czasie romans między nimi stał się bardzo poważny, a para miała nawet poznaj rodziców siebie nawzajem.
W grudniu okazało się, że Chris Hemsworth jest żonaty. Później ogłoszono, że sekretne wesele było na Boże Narodzenie.
Dwa lata później pierworodna para urodziła się jako pierworodna. Dziewczyna nazywała się India Rose. Przez pewien czas, gdy była mała, Elsa całkowicie przestała pracować, a Chris znacznie uprościł swój plan spędzania z rodziną jak najwięcej czasu. Chris Hemsworth i Elsa Pataki wielokrotnie przyznawali, że dla nich rodzina jest na pierwszym miejscu i dlatego zawsze będzie najbardziej poświęcana.
Po narodzinach jej córki Elsa szybko nabrała kształtów i zaczęła pojawiać się na czerwonym dywanie ścieżek wydarzeń towarzyskich razem z mężem. Każdy uderzył swoim pięknym i kwitnącym wyglądem. Pod wieloma względami było to postrzegane jako zasługa Chrisa, który bardzo kocha swoją żonę.
W listopadzie 2013 r. Aktor oficjalnie ogłosił, że wraz z żoną ponownie zostaną rodzicami. Wiosną 2014 r. Bliźniacy urodzili się w rodzinie Hemswortha-Pataki, której nazwano Tristan i Sasza.
Teraz Chris Hemsworth jest żonaty z Elsa Pataki od ponad pięciu lat, a oni nadal promieniują miłością, cieszą się z każdej chwili spędzonej w towarzystwie innych. Para wychowuje troje dzieci, starając się dać im całą swoją miłość i troskę.